Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Микромагнитоэлектроника: направление технологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122


Рис. 3.45. Размещение кристалла МУМ и постоянного магнита при работе магнитоуправляемой ИС в качестве датчиков скорости вращения зубчатых колес и перемещения реек из ферромагнитных

материалов

Магнитоуправляемые ИС серии TLE 4920

Фирма Siemens вьшускает микросхемы типа TLE 4920, TLB 4921-3U и TLE 4923. Фупкциопальпая схема этих МУМ приведена на рис. 3.46.

У VD2

TLE 4920

Стабилизатор яжения

Дифференциальный усилитель

I

ПОЛОСОВО!

ч н

Три1те[-

Выход -о

Общий

J

Рис. 3.46. Функциональная схема МУМ типа TLE4920, TLB 4921-3U иТЬЕ 4923

В микросхемах данной серии используются по два дифференциально включенных элемента Холла и встроенный полосовой фильтр, который настраивается внешним конденсатором на оптимальную частоту. Частота настройки фильтра, например, может определяться скоростью вращения или перемещения контролируемого объекта (зубчатого колеса, рейки, многополюсного магнита и т.п.). Элементы Холла размещены на расстоянии 2,5 мм друг от друга.

Кроме того, схема снабжена запщтными элементами, предохраняюпщми МУМ от повьппенного напряжения VD1 и ошибочного подключения полярности источника питания VD2. Диод VD3 предназначен для запщты выходного каскада схемы от бросков тока в индуктивной нагрузке.

Схемы вьшускаются в З-вьшодном SIP или 8-вьтодном DIP корпусе, диапазон рабочих температур МУМ от -60 до н-180 С. Микросхемы предназначены для использования в устройствах автомобильной электроники: в датчиках счета числа оборотов и угла поворота зубчатых колес, в датчиках положения объектов и системах электронного зажигания [43, 44].

Микросхемы данной серии могут быть использованы в двухпроводном включении. Вариант такого включения показан на рис. 3.47.

Зубчатое колесо или рейка (из ферромагнитного материала)



В

о

SW TLE4923

1 а

4,7 пф

Рис. 3.47. Вариант использования МУМ типа TLE 4923 в двухпроводном включении

вых о

Магнитоуправляемые ИС типа UGN3235

Биполярные магнитоуправляемые ИС типа UGN3235, вьшускаемые фирмой Sprague, снабжены двумя комплементарными выходами. Многие зарубежные фирмы производят такие микросхемы. Наибольшую известность получили следующие типы МУМ: UGN 3225К, UGN3235, UGN3275, UGN3276, UGN3277, UGN5275K, UGN5276K, UGN5277K, UGN3625, UGN3626, вьшускаемые фирмами Sprague и Allegro. Схемы отличаются конструкщ1ей и уровнем магнитоэлектрических параметров [25, 26, 27, 40]. Параметры МУМ типа UGN5275K, UGN5276K, UGN5277K, UGN3625, UGN3626 рассмотрены в главе 13.

Приведем некоторые параметры магнитоуправляемых микросхем типа UGN3235. Упрощенная функщюнальная схема МУМ типа UGN3235 показана на рис. 3.48.

UGN3235

Стабилизатор напряжения


Дифферен-

Триггер Шмитта

Дифферен-

циальный

циальный

усилитель

усилитель

-Ф Выход 1 (Q1)

-(3)Выход2(02)

I (Инверсный)

-(4) Общий I

Рис. 3.48. Упрощенная функциональная схема МУМ типа UGN3235

Электронная схема МУМ типа UGN3235 включает один элемент Холла, дифферешщальный усилитель, два триггера, стабилизатор напряжения и два выходных транзистора VT1 и VT2 с открытым коллектором. Для стабилизации рабочих точек переключения прибор снабжен схемой термостабилизации. Диод VD1 служит для запщты прибора от изменения полярности источника питания.

Схема работает следуюпщм образом. Один из выходов 1 открьшается при воздействии на ЭХ магнитного поля положительной полярности (южный полюс магнита), другой 2 - открьшается при воздействии магнитного поля отрицательной полярности (северный полюс магнита).

Когда магниточувствительный элемент МУМ находится в области магнитного поля положительной полярности при В > В^, то на выходе 1 устанавливается уровень логической 1, а выход 2 остается в неизменном состоянии. При В < Bjj на выходе 1 устанавливается уровень логического О, а выход 2 по-прежнему остается в неизменном состоянии. Аналогичным образом функционирует выход 2, но при воздействии магнитного поля отрицательной полярности.

Индукция срабатьтания/отпускания для выхода 1 составляет(5-17)/(2,3-16),адлявыхода2соответственно -(17-5) / -(16-2,5) мТл. Величина гистерезиса лежит в пределах от 1,5 до 10 мТл. Напряжение питания МУМ составляет от 4,5 до 24 В при токе потребления 6-8 мА. Ток коммутации - до 50 мА.



Схемы размещаются в миниатюрных пластмассовых корпусах типа SIP-4 и функщюнируют в диапазоне рабочих температур от -25 до +85 С [27].

Магнитоуправляемые схемы типа UGN 3225К и UGN 3235К предназначены для использования в качестве датчиков положения ротора (ДПР) вентильных электродвигателей и в преобразователях типа угол-код и системах высокоскоростного считывания информации.

]У1агнитоуправляемые ИС типа HAL300, HAL320

Магнитоуправляемые ИС типа ПАЬЗОО, ПАЬ320 относятся к серии микросхем, вьшускаемых фирмой Micronas intermetal с применением КМОП технологии. В состав данной серии входит более двадцати типов МУМ, в том числе: ПАЫ01-НАЫ03, HAL114, HAL115, HAL200-HAL203, HAL300, HAL320, HAL501-HAL506, HAL508, ПАЬ525, HAL556, HAL566, HAL628, HAL638.

Микросхемы серии ПАЬ отличаются сложной схемотехникой и обладают высокими магнитоэлектрическими и эксплуатационными параметрами. Основные параметры МУМ приведены в главе 13. Микросхемы типа HAL556, ПАЬ566, ПАЬ628 и ПАЬ638 могут использоваться в двухпроводном включении.

Приведем краткую характеристику ультрачувствительной биполярной дифференциальной МУМ типа ПАЬЗОО, функциональная схема которой показана на рис. 3.49.

HAL300

Схема защиты от перенапряжения и обратной пол^ности

Схема температурнор компенсации

т

т

Схема установки гистерезисг

Дифференциальшш усилитель

Схема защиты от коротких замыканий

Компаратор

Выходной каскад

Генератор импульсов

-Q) Выход

Общий

Рис. 3.49. Функциональная схема МУМ типа HAL300, HAL320

Схемы типа ПАЬЗОО, ПАЬ320 имеют по два элемента Холла, расположенных в одной плоскости на расстоянии 2,05 мм друг от друга. При этом элементы Холла поочередно подключаются на вход дифференциального усилителя. Выходной каскад МУМ вьшолнен по схеме с открытым стоком.

Электронная схема этих приборов предусматривает температурную компенсацию изменения параметров и запщту от перенапряжения и обратной полярности источника питания.

Индукция срабатьтания/отпускания схем типа ПАЬЗОО составляет 1,2/-1,0 мТл. При этом положение точки срабатъшания удерживается на уровне ±0,1 мТл при всех условиях эксплуатации. Папряжение питания схем составляет 4,5-24 В при токе потребления 2,5-7,5 мА.

Схемы размещаются в миниатюрных пластмассовых корпусах типа SOT, SO-89A, ТО-92 и функционируют в диапазоне рабочих температур от 0 до +170 °С.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122